Étude de la sensibilité à l'érosion interne du système d'endiguement du val d'Authion via les essais HET - Archive ouverte HAL Access content directly
Conference Papers Year : 2024

Authion levee system internal erosion sensitivity study using HET tests

Étude de la sensibilité à l'érosion interne du système d'endiguement du val d'Authion via les essais HET

Abstract

Following 2012 Authion levee system hazards study, a reliability improvement program has been put in place. Thus, several assessment studies and works enable to reinforce levees against failure mechanisms were ordered. On Loire levees, one significant mechanism is internal erosion. Between 2020 and 2022, 80 Hole Erosion Tests (HET) were made on Authion system to better understand concentrated leak erosion susceptibility of levee core and foundation materials. This article reminds Authion geotechnical surveys and HET methodologies and summarizes their results in terms of critical erosion stress τc and erosion index Ie. It shows results variability as function of levee layers (core or foundation), nature of material and testing difficulties and compares these results to contractor national HET database on levee systems, outside center Loire levees context. The influence of tested samples localization on HET results is also reviewed. The next paragraph is dedicated to HET results usage in levee assessment studies including required levee systems hazards studies. Then, τc cumulative distribution curves are described and fit to probabilistic approaches suggested by current French hydraulic structures regulations. Additionally, HET results can be used to determine size range of defects leading to erosion initiation according to flood events and levee breach opening duration. Calculations are function of hydraulic exposures on levees, especially hydraulic charges et gradients but depend also of physical and geotechnical soil characteristics including HET ones.
Dans le cadre du programme de fiabilisation des digues du val d’Authion, émanant de l’étude de dangers des digues du val d’Authion de 2012, un certain nombre d’études ont été produites afin de diagnostiquer puis de renforcer les levées vis-à-vis des différents mécanismes de défaillance auxquels elles sont exposées. L’un des mécanismes étudiés est l’érosion interne. La réalisation d’environ 80 essais Hole Erosion Test (HET) entre 2020 et 2022 a permis de s’intéresser spécifiquement au phénomène d’érosion de conduit pour les matériaux constituant le corps de digue et le sol de fondation des digues. L’article présente les différentes campagnes d’investigations menées et la synthèse des résultats des essais HET en termes de contrainte critique d’érosion τc et d’indice d’érosion Ie. Cette synthèse est conduite afin d’identifier les différentes réponses obtenues au cours des essais en fonction des structures des sols testés, ainsi que leur variabilité. Cet ensemble de données étant établi, il est comparé aux essais HET réalisés sur d’autres systèmes d’endiguement, au-delà de la Loire moyenne. Une décomposition par secteur est également proposée afin de déterminer s’il existe des tendances locales. La réflexion porte ensuite sur l’utilisation de ces données dans le cadre d’étude de diagnostic, y compris lors des études de dangers réglementaires des systèmes d’endiguement. L’utilisation des courbes de distribution cumulées de τc s’insère dans l’approche probabiliste requise pour ces études. Par ailleurs, les résultats des essais HET peuvent être interprétés pour évaluer la gamme de taille de défauts pouvant initier une érosion de conduit en fonction des crues ainsi que le temps de rupture d’une levée (ouverture de brèche). Les calculs tiennent compte des sollicitations hydrauliques appliquées aux levées, notamment des charges et des gradients hydrauliques, et des paramètres physiques et mécaniques des sols, dont leur sensibilité à l’érosion de conduit.
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Dates and versions

hal-04534829 , version 1 (05-04-2024)

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Cite

R. Béguin, Lucile Saussaye, S. Patouillard, E. Durand, B. Bridoux, et al.. Étude de la sensibilité à l'érosion interne du système d'endiguement du val d'Authion via les essais HET. Colloque Digues 2024, Inrae, Mar 2024, Aix-en-Provence, France. ⟨10.5281/zenodo.10617953⟩. ⟨hal-04534829⟩
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